軟考 軟體設計師2 計算機結構

2021-10-23 14:53:47 字數 1353 閱讀 5203

一、計算機結構:運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置

運算器:

1,算術邏輯單元alu:資料的算術運算和邏輯運算

2,累加暫存器ac:通用暫存器,為alu提供乙個工作區,用在暫存資料

3,資料緩衝暫存器dr:寫記憶體時,暫存指令或資料

4,狀態條件暫存器psw:存狀態標誌和控制標誌(也有歸為控制器的)

控制器:

2,指令暫存器ir:儲存即將執行的指令

4,指令解碼器id:對指令中的操作碼進行分析和解釋

5,時序部件:提供時序控制訊號

二、計算機flynn分類:

體系結構

結構特性

代表單指令流單資料流sisd

控制部分:乙個

處理器:乙個

主存模組:乙個

單處理系統

單指令流多資料流simd

控制部分:乙個

處理器:多個

主存模組:多個

各處理器以非同步的形式執行同一條指令

並行處理機

陣列處理機

超級向量處理機

多指令流單資料流misd

控制部分:多個

處理器:乙個

主存模組:多個

不現實沒有

多指令流多資料流mimd

控制部分:多個

處理器:多個

主存模組:多個

實現作業、任務、指令等全面執行

多處理機系統

多計算機

三、計算機指令

一組有意義的二進位制**,由操作碼和位址碼組成,從位址結構角度分為三位址指令、二位址指令、一位址指令和零位址指令。

指令系統型別

指令定址方式

實現方式

其他cisc(複雜)

數量多,使用頻率差別大,可變長格式

支援多種

微程式控制技術

研製周期長

risc(精簡)

數量少,使用頻率接近,定長格式,大部分為單週期指令

支援少增加了通用暫存器;硬佈線邏輯控制為主適合採用流水線

優化編譯,有效支援高階語言

四、定址方式

立即定址方式(速度快,靈活性差)、直接定址方式、間接定址方式、暫存器定址方式、暫存器間接定址方式

五、流水線(取指、分析、執行)

流水線概念是程式執行時多條指令重複進行操作的一種準並行處理實現技術

流水線週期是執行時間最長的一段

流水線計算公式:1條指令執行時間 + (指令條數 - 1)* 流水線週期

超標量流水線是多條流水線並行

流水線吞吐率tp是單位時間內流水線完成的任務數量或輸出的結果數量,計算公式:tp = 指令條數 / 流水線執行時間

最大吞吐率是1 / 流水線週期

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